dsPIC3F3013的CAN總線(xiàn)數據采集系統

　　1 硬件構成

　　該數據采集系統由兩部分構成：控制部分，包括前端信號的抗混疊濾波器和用于信號采集的12位模數轉換器;CAN總線(xiàn)接口電路部分，由MCP2515 CAN協(xié)議控制器和MCP2551高速CAN收發(fā)器構成。系統接3路信號，TEM、PRE、RH分別為溫度、氣壓、相對濕度。

　　1.1 控制部分

　　dsPIC30F3013是Microchip公司生產(chǎn)的傳感器系列數字信號控制器。該控制器采用16位(數據)改良的哈佛結構，并帶有增強型指令集，包含對DSP的有力支持。工作速度最高可達30MIPS，內部集成10通道12位模數轉換器，最大轉換速度為200 ksps。

　　工控系統中，由于各類(lèi)噪聲的存在，需要在信號采集端加上抗混疊濾波電路，如圖2所示。

　　抗混疊使用Sallen Key二階低通濾波器。由于環(huán)境變量均為緩變量，濾波器帶寬設置為30 Hz。電路中R1、R2、C1、C2的值確定了抗混疊濾波器的特征頻率f0，同時(shí)也保證了在10 ksps模數轉換速率下12位的分辨率。為了使在整個(gè)通帶范圍內信號均能很好地通過(guò)，需要調整Sallen Key濾波器的品質(zhì)因數Q。Q值由式(1)決定：

　　Sallen Key濾波器的幅頻特性顯示，當品質(zhì)因數在0.7～0.9之間時(shí)，頻率特性達到最佳。本Q值選定為0.8。

　　使用dsPIC30F3013的12位ADC模塊進(jìn)行數據采集。對3路環(huán)境信號進(jìn)行循環(huán)掃描，每完成12個(gè)采樣/轉換過(guò)程產(chǎn)生一個(gè)中斷。中斷過(guò)程中完成4次平均值數字濾波及相應參數的格式調整，然后，通過(guò)SPI接口傳送到CAN協(xié)議控制器。